電氣基礎(chǔ)綜合設(shè)計實訓(xùn)報告課程名稱：風(fēng)力發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計專業(yè)：班級：學(xué)號：學(xué)生姓名：目錄TOC\o"1-2"\h\u風(fēng)電場接線方案比選 1一、概述 2集電線路方案比較 21.技術(shù)特點 22.經(jīng)濟(jì)比較 23.結(jié)論 3風(fēng)機(jī)分組和連接方案的比選 4(1)放射形布局 4(2)單邊環(huán)形布局 4(3)雙邊環(huán)形布局 5(4)復(fù)合環(huán)形布局 5(5)多邊環(huán)形布局 6二、方案比較 6風(fēng)電場接線方案比選一、概述此次設(shè)計的模擬風(fēng)電場的容量較小，但由于風(fēng)電的特殊性，風(fēng)電場接入電網(wǎng)對系統(tǒng)的影響也不容小覷。因此在這些風(fēng)電場，風(fēng)力發(fā)電升壓系統(tǒng)要求具有高度的可靠性，風(fēng)電場不可隨意接入電網(wǎng)或與電網(wǎng)斷開連接，機(jī)組無論在起動、正常運行或事故停機(jī)時，都應(yīng)盡量縮小影響范圍，以確保其他機(jī)組的正常運行。該風(fēng)電場為內(nèi)陸風(fēng)電場，屬于丘陵地帶，風(fēng)機(jī)多部于矮山之上，不同于沿海風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)沿海岸線狹長的分布方式，風(fēng)機(jī)的布置十分分散，大部分風(fēng)機(jī)距風(fēng)電場升壓站較遠(yuǎn)，有的甚至達(dá)到幾公里，而風(fēng)電場風(fēng)機(jī)臺數(shù)較多、布置分散的特點，決定了風(fēng)電場集電系統(tǒng)設(shè)計的特殊性，即需根據(jù)風(fēng)電場的裝機(jī)規(guī)模確定采用一級升壓或經(jīng)過兩級升壓，風(fēng)電場需設(shè)置集電線路，風(fēng)機(jī)的分布和布置也有多種方案。集電線路方案比較1.技術(shù)特點架空線：由于采用架空線，導(dǎo)線裸露在空氣中、受周圍環(huán)境影響較大，可靠性較低；架空線對地電容較小，發(fā)生單相接地故障時，電容電量較小，并且發(fā)生單相接地故障通常以瞬時故障為主，因此可以采用中性點不接地或采用消弧線圈接地方式，以減少機(jī)組跳閘的可能性；架空線相同截面導(dǎo)線載流量比電纜大得多，如此次設(shè)計采用架空線則導(dǎo)線截面積可以選的較?。坏窃谝恍┑貐^(qū)如沿海風(fēng)電場由于海風(fēng)較大，采用架空線方案時對鐵塔的要求較高，造價也增加較大，可靠性也有所下降，還有在一些地區(qū)牽涉到視覺觀賞性等，也必須采用電纜。電纜：電纜由于埋設(shè)在地下，不受周圍環(huán)境影響，可靠性較高；電纜對地電容較大，發(fā)生單相接地故障時，電容電流較大，并且發(fā)生單線接地故障通常以永久故障為主，因此不可以采用中性點不接地方式，只能采用消弧線圈接地或電阻接地方式，無形中降低了可能性；電纜相同截面導(dǎo)線載流量比架空線小得多，如本設(shè)計采用電纜則導(dǎo)線截面積要大一些，且需選擇三根電纜。2.經(jīng)濟(jì)比較導(dǎo)線的選擇線路正常工作電流：I由于最大負(fù)荷年利用小時數(shù)少于2000h，J=1.76（架空線）（1.27，電纜）：SS故，架空線選擇導(dǎo)線為35KV，LGJ-120，查得允許電流為380A，正常允許的最高溫度為90℃，r=0.263Ω/Km，x=0.12Ω/Km現(xiàn)計算得到架空線載流修正系數(shù)：K得到Kθ滿足長期發(fā)熱要求現(xiàn)計算得到電纜載流修正系數(shù)：K現(xiàn)采用電纜直埋的敷設(shè)方式，電纜的載流量修正系數(shù)K4=0.8，因土壤熱阻系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，故修正系數(shù)K得到：Kθ=滿足長期發(fā)熱要求。3.結(jié)論架空線方案經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越得多，技術(shù)上也可以達(dá)到要求，且鑒于此次地形所限，多以作為推薦方案。電纜方案需要較大投資，但在一些設(shè)計中則優(yōu)先考慮次方案，如沿海風(fēng)場，海上風(fēng)場及風(fēng)力影響較大的地區(qū)。風(fēng)機(jī)分組和連接方案的比選

一、各臺接線形式風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)排列各異,有陣列布置,也有線性布置,合理選擇風(fēng)機(jī)分組和風(fēng)機(jī)連接型式,可以使風(fēng)電場電纜或架空線等導(dǎo)體投資盡量節(jié)省,是主接線方案優(yōu)化。風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)分組及連接方式影視情況而定。從陸上風(fēng)電場和海上風(fēng)電場的設(shè)計經(jīng)驗來看，連接方式基本上有鏈形(放射形)、星形和環(huán)形三種.又因星形的造價過高,故此處不予考慮。(1)放射形布局如圖

1所示,將若干風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接在同一條輸電線路上,整個風(fēng)電場的電能通過若條輸電線路輸送到匯流母線上,

輸電線路的額定功率須大于所連接風(fēng)機(jī)的最大功率。該布局的優(yōu)點是操作簡單、投資成本較低;缺點是可靠性不高,如果輸電線路的某處發(fā)生故障,那么整條輸電線路都將被迫切除,與其相連的所有風(fēng)機(jī)都將停運。圖1放射形布局(2)單邊環(huán)形布局如圖

2所示,在放射形布局的基礎(chǔ)上,通過一條冗余的輸電線路將線路末端的風(fēng)機(jī)連回到匯流母線上。如果輸電線路某處發(fā)生故障,可以通過加裝在其上的開關(guān)設(shè)備切除,保證風(fēng)機(jī)正常運行。該布局的優(yōu)點是可提高內(nèi)部電氣系統(tǒng)的可靠性;缺點是操作比較復(fù)雜,投資成本較高。圖2單邊環(huán)形布局(3)雙邊環(huán)形布局如圖

3所示,在放射形布局的基礎(chǔ)上經(jīng)一條冗余的輸電線路將兩條相鄰線路末端的風(fēng)機(jī)相連。因輸電線路連接的風(fēng)機(jī)數(shù)量加倍,故其額定功率也需要加倍。該布局的優(yōu)缺點與單邊環(huán)形布局基本相同。圖3雙邊環(huán)形布局(4)復(fù)合環(huán)形布局如圖

4所示,將單邊環(huán)形與雙邊環(huán)形進(jìn)行結(jié)合,將相鄰幾條輸電線路末端的風(fēng)機(jī)互連,然后經(jīng)一條冗余的線路將末端的風(fēng)機(jī)連回到匯流母線上。該布局相比單邊環(huán)形可以減少冗余線路的數(shù)量,相比雙邊環(huán)形可以降低其額定容量。圖4復(fù)合環(huán)形布局(5)多邊環(huán)形布局由以上幾種布局可以看到,環(huán)形布局提高可靠性的途徑有提供冗余和增加互連2個。本文根據(jù)這一原則提出多邊環(huán)形布局,如圖

5所示。該布局將所有輸電線路末端的風(fēng)機(jī)用線路連在一起,以增加風(fēng)機(jī)互連。該布局要求輸電線路的額定容量比放射形布局中線路的額定容量稍大,以滿足某一輸電線路故障處下游風(fēng)機(jī)通過其余輸電線路輸送電能。該布局與復(fù)合環(huán)形相比不需要冗余線路,但是所需線路的額定容量稍大。圖5多邊環(huán)形布局二、方案比較(1)技術(shù)比較變壓器銘牌參數(shù)；S?變壓器計算參數(shù)：RXGB現(xiàn)比較兩種方案的有，無功損耗及電壓偏差值：等效電路前(2)線路參數(shù)（鏈?zhǔn)剑簉=0.263Ω/kmx=0.2Ω/kml=5.6kmR=r*l=0.263*5.6=1.473X=x*l=1.12由于線路長度小于100Km，故不計線路電納的影響。已知：當(dāng)該線路布置為7臺風(fēng)機(jī)時線路損耗為S?當(dāng)該段路布置為6臺風(fēng)機(jī)時線路損耗為S?線路總損耗為：S線路末端的輸出功率：S線路側(cè)電壓分布：?得到U變壓器內(nèi)的功率損耗為：?由于變壓器側(cè)電納影響：??變壓器的損耗為：?總輸出電量為：S變壓器壓降（不計σU?所以，變壓器高壓側(cè)電壓為：U等效電路后(3)線路參數(shù)（單邊環(huán)）：r=0.263Ω/kmx=0.2Ω/kml=5.6kmR=r*l=0.263*5.6=1.473X=x*l=0.2*5.6=1.12得到R=X=因此已知；當(dāng)該段線路布置為7臺風(fēng)機(jī)時線路損耗S?當(dāng)該段路布置為6臺風(fēng)機(jī)時線路損耗為S?線路總損耗為：?線路末端的輸出功率需為：S線路側(cè)電壓分布：?得到U變壓器內(nèi)的功率損耗為：?由于變壓器側(cè)電納影響：??變壓器的損耗為：?總輸出電量為：S變壓器電壓分壓降（不計σU?所以，變壓器高壓側(cè)電壓為：U通過計算得出：表一鏈?zhǔn)絾芜叚h(huán)有功損耗0.590MVA0.252MVA無功損耗0.451MVA0.173MVA電壓偏差0.442KV0.166KV經(jīng)濟(jì)比較：表二鏈?zhǔn)絾芜叚h(huán)線路長度（km*30）28*3056*30斷路器（個*萬元）5*3010*30電流互感器（個*萬元）5*1010*10總價（萬元）10402080可見，單邊環(huán)的線路長度為鏈?zhǔn)降膬杀叮瑪嗦?/p>